中国人群近端胫骨形态学的性别差异研究:与胫骨假体尺寸匹配性的比较分析

【字体: 时间:2025年07月11日 来源:Journal of Orthopaedic Surgery and Research 2.8

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  本研究针对全膝关节置换术(TKA)中胫骨假体与截骨面匹配度不足的问题,通过CT三维重建技术对中国人群241例近端胫骨进行形态学测量。研究发现中国女性胫骨ML/AP(内外径/前后径)比值显著小于男性,现有六种假体均存在尺寸不匹配现象,为设计适合中国人群的性别特异性假体提供了重要形态学依据。

  

在骨科临床实践中,全膝关节置换术(TKA)的成功与否往往取决于假体与患者骨骼的匹配程度。就像"量体裁衣"需要精准的尺寸数据,假体设计也需要基于特定人群的解剖特征。然而当前市场上大多数胫骨假体仍沿用西方人群的形态参数,这导致亚洲患者术后常面临假体"衣不合体"的困境——要么像"大脚穿小鞋"般造成覆盖不足,要么如"削足适履"导致软组织激惹。尤其对于中国女性患者,这种不匹配现象更为突出,可能引发假体松动、疼痛等并发症,严重影响手术效果。

针对这一临床难题,陕西省人民医院的研究团队在《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》发表了一项开创性研究。该团队采用64层螺旋CT对241例中国成人(男女各半)膝关节进行扫描,通过Mimics 17.0软件构建三维模型,并模拟TKA手术中8mm截骨平面,系统测量了胫骨平台内外径(ML)、前后径(AP)等关键参数。研究创新性地将样本按AP尺寸分为三组,首次揭示了中国人群胫骨形态的性别特异性差异规律。

关键技术方法包括:1)采用64层螺旋CT获取膝关节图像(扫描参数:层厚1mm,分辨率512×512);2)通过Mimics 17.0进行三维重建;3)使用Geomagic Studio 14.0模拟8mm截骨并测量ML、AP等参数;4)将测量数据与六种常用假体(包括Genesis、NexGen等进口品牌及GKPSII等国产产品)尺寸进行对比分析。

研究结果呈现三大发现:

  1. 基础解剖差异:中国女性胫骨ML(69.5±3.4mm vs 78.4±3.2mm)和AP(46.7±2.3mm vs 52.6±2.9mm)尺寸均显著小于男性(P<0.01),证实存在明显性别二态性。
  2. 形态比例特征:当按AP尺寸分组比较时,女性ML/AP比值在各组均显著低于男性(<48mm组P=0.009;48-51mm组P<0.001;>51mm组P=0.043),揭示传统认为"男女比例相似"的认知存在偏差。
  3. 假体匹配分析:所有测试假体均呈现"小号AP假体ML不足,大号AP假体ML过盈"的规律,且这种不匹配在女性表现为ML过盈(平均过盈3.4mm),男性则多为ML不足(平均欠缺2.8mm)。

讨论部分强调,该研究首次系统建立了中国人群胫骨平台形态数据库,其核心价值在于:1)推翻既往认为"亚洲人群只需缩小假体尺寸"的简单认知,证明需要同步调整ML/AP比例;2)为假体设计提供量化标准,建议女性假体ML/AP比值应比同尺寸男性假体降低5%-7%;3)揭示国产假体(GKPSII等)虽在AP尺寸适配性上优于进口产品,但ML比例仍需优化。这些发现不仅对提升TKA手术精准度具有直接指导意义,更为研发适合亚洲人群的"性别-种族特异性"假体提供了关键设计参数。

值得注意的是,研究也存在一定局限:样本均来自健康人群,未考虑骨关节炎患者的形态变异;仅测试单一截骨平面,而临床中截骨深度可能随病情调整。作者建议后续研究应扩大至病理人群,并开展多平面分析以完善数据库。这项来自中国西部地区的原创研究,为打破西方主导的假体设计标准、建立符合亚洲解剖特征的产品体系迈出了重要一步。

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